Credito d'immagine: NASA / JPL
Le telecamere montate sull'albero a bordo di Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity, forniranno la migliore visione finora della superficie del Pianeta Rosso. Le loro fotocamere possono ruotare verso l'alto e verso il basso di 90 gradi e guardare completamente a 360 gradi. Il primo rover, Spirit, arriverà su Marte il 3 gennaio, con Opportunity in arrivo il 25 gennaio.
La telecamera panoramica montata sull'albero sviluppata dalla Cornell University, chiamata Pancam, a bordo dei rover Spirit and Opportunity fornirà i paesaggi marziani più chiari e dettagliati mai visti.
La risoluzione dell'immagine - equivalente alla visione 20/20 per una persona in piedi sulla superficie marziana - sarà tre volte superiore a quella registrata dalle telecamere sulla missione Mars Pathfinder nel 1997 o dai Viking Landers a metà degli anni '70.
Da 10 piedi di distanza, Pancam ha una risoluzione di 1 millimetro per pixel. "È Marte come non l'hai mai visto prima", afferma Steven Squyres, professore di astronomia Cornell e principale investigatore della suite di strumenti scientifici trasportati dai rover.
Spirit è programmato per sbarcare su Marte il 3 gennaio alle 23:35 EST. L'opportunità toccherà il 25 gennaio alle 00:05 EST.
Il Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, una divisione del California Institute of Technology, gestisce il progetto Mars Exploration Rover per l'Office of Space Science della NASA, Washington, D.C. Cornell, a Ithaca, N.Y., sta gestendo gli strumenti scientifici dei rover.
L'albero di Pancam può ruotare la telecamera di 360 gradi attraverso l'orizzonte e di 90 gradi verso l'alto o verso il basso. Gli scienziati conosceranno ogni giorno l'orientamento di un rover sulla superficie marziana usando i dati acquisiti mentre la telecamera cerca e trova il sole nel cielo in un momento noto della giornata. Gli scienziati determineranno la posizione di un rover sul pianeta triangolando le posizioni delle caratteristiche viste sul lontano orizzonte in diverse direzioni.
Il membro del team scientifico di Rover James Bell, professore associato di astronomia Cornell e scienziato capo di Pancam, afferma che l'alta risoluzione è importante per condurre la scienza su Marte. “Vogliamo vedere dettagli precisi. Forse c'è una stratificazione nelle rocce, o le rocce sono formate da sedimenti invece che da vulcani. Dobbiamo vedere i granelli di roccia, siano essi formati dal vento o modellati dall'acqua ”, afferma.
Inoltre, Pancam è importante per determinare i piani di viaggio di un rover. Bell dice: "Dobbiamo vedere i dettagli di possibili ostacoli che potrebbero essere lontani in lontananza".
Man mano che ogni telecamera CCD a doppio obiettivo (dispositivo ad accoppiamento di carica) scatta foto, le immagini elettroniche verranno inviate al computer di bordo del rover per una serie di fasi di elaborazione delle immagini, inclusa la compressione, prima che i dati vengano inviati sulla Terra.
Ogni immagine, ridotta a nient'altro che un flusso di zeri e uno, farà parte di un flusso di informazioni una o due volte al giorno trasmesso sulla Terra, un viaggio che dura 10 minuti. I dati saranno recuperati dalla Deep Space Network della NASA, consegnati ai controllori di missione presso JPL e convertiti in immagini non elaborate. Da lì, le immagini verranno inviate alla nuova struttura di elaborazione delle immagini di Marte presso lo Space Sciences Building di Cornell, dove ricercatori e studenti passeranno il mouse sui computer per produrre immagini scientificamente utili.
Durante l'attività di superficie da parte dei rover, da gennaio a maggio 2004, ci sarà una vasta pianificazione giornaliera da parte del team scientifico di Marte, guidato da Squyres. Le specialiste di ricerca Elaina McCartney e Jon Proton parteciperanno a questi incontri e decideranno come implementare i piani per Pancam e gli altri cinque strumenti di ciascun rover.
Elaborare immagini da 100 milioni di miglia di distanza non sarà un'impresa facile. La facoltà, il personale e gli studenti di Cornell hanno impiegato tre anni per calibrare con precisione obiettivi, filtri e rivelatori Pancam e per scrivere il software che dice alla telecamera speciale cosa fare.
Ad esempio, i ricercatori Jonathan Joseph e Jascha Sohl-Dickstein hanno scritto e perfezionato software che produrrà immagini di grande chiarezza. Una delle routine software di Joseph riunisce le immagini in immagini più grandi, chiamate mosaici, e un'altra mette in evidenza i dettagli all'interno di singole immagini. Il software di Sohl-Dickstein consentirà agli scienziati di generare immagini a colori e condurre analisi spettrali, che è importante per comprendere la geologia e la composizione del pianeta.
Inoltre, i laureati della Cornell Miles Johnson, Heather Arneson e Alex Hayes hanno svolto un ampio lavoro sulla fotocamera. Hayes, che ha iniziato a lavorare alla missione su Marte come secondo anno di Cornell, ha realizzato un modello della videocamera panoramica che ha aiutato la delicata calibrazione del colore e il calcolo della lunghezza focale e del campo visivo della videocamera Mars. Johnson e Arneson hanno trascorso otto mesi alla JPL gestendo Pancam in condizioni simili a Marte e raccogliendo i dati di calibrazione per i 16 filtri della fotocamera.
Per gli studenti e i neolaureati del team Pancam, la ricerca è stata sia preziosa esperienza che educazione. "Mi sono fermato in una stanza pulita del Jet Propulsion Laboratory e ho eseguito test sui veri rover", afferma Johnson. "Era una strana ma emozionante sensazione accanto a un equipaggiamento così complesso che sarebbe presto arrivato su Marte."
Fonte originale: Cornell University
